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中微公司在等離子體刻蝕技術(shù)領(lǐng)域再次實(shí)現(xiàn)重大突破

編輯： 2025-03-27 14:19:29 瀏覽：845 來(lái)源：

近日，中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中微公司”）宣布通過(guò)不斷提升反應(yīng)臺(tái)之間氣體控制的精度，ICP雙反應(yīng)臺(tái)刻蝕機(jī)Primo Twin-Star® 又取得新的突破，反應(yīng)臺(tái)之間的刻蝕精度已達(dá)到0.2A（亞埃級(jí)）。這一刻蝕精度在氧化硅、氮化硅和多晶硅等薄膜的刻蝕工藝上，均得到了驗(yàn)證。該精度約等于硅原子直徑2.5埃的十分之一，是人類(lèi)頭發(fā)絲平均直徑100微米的500萬(wàn)分之一(圖1)。這是等離子體刻蝕技術(shù)領(lǐng)域的又一次創(chuàng)新突破，彰顯了中微公司在技術(shù)研發(fā)上的深厚積累，進(jìn)一步鞏固了公司在高端微觀加工設(shè)備市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。

圖1. 氧化硅、氮化硅和多晶硅晶圓在雙反應(yīng)臺(tái)上刻蝕速度的差別

在200片硅片的重復(fù)性測(cè)試中，氧化硅、氮化硅和多晶硅的測(cè)試晶圓，在左右兩個(gè)反應(yīng)臺(tái)上各100片的平均刻蝕速度相差，各為每分鐘0.9埃，1.5埃和1.0埃。兩個(gè)反應(yīng)臺(tái)之間平均刻蝕速度的差別（≤ 0.09%），遠(yuǎn)小于一個(gè)反應(yīng)臺(tái)加工多片晶圓刻蝕速度的差別（≤ 0.9%）。

圖2. 氧化硅、氮化硅和多晶硅各200片晶圓在雙反應(yīng)臺(tái)上刻蝕速度的重復(fù)性

自2004年創(chuàng)立之初，中微公司始終堅(jiān)持為達(dá)到設(shè)備的最高性能和滿(mǎn)足客戶(hù)最嚴(yán)要求而發(fā)開(kāi)，致力于為客戶(hù)提供高刻蝕性能、高生產(chǎn)效率和節(jié)約生產(chǎn)空間的刻蝕設(shè)備。2006年，公司研發(fā)的第一代雙反應(yīng)臺(tái)電容耦合CCP刻蝕設(shè)備Primo D-RIE®在國(guó)際先進(jìn)的邏輯客戶(hù)的產(chǎn)線上成功得到核準(zhǔn)，隨之取得重復(fù)訂單，得到客戶(hù)的持續(xù)信任與支持。CCP的雙臺(tái)機(jī) Primo D-RIE®和Primo AD-RIE®的加工精度，兩個(gè)反應(yīng)臺(tái)的刻蝕重復(fù)性和在生產(chǎn)線上的重復(fù)性也早已達(dá)到和Primo Twin-Star®相同的水平。

在兩個(gè)反應(yīng)臺(tái)各輪流加工1000片的重復(fù)性測(cè)試中，兩個(gè)反應(yīng)臺(tái)的平均刻蝕速度相差，只有每分鐘９埃，小于1.0納米（圖３）。在海外先進(jìn)存儲(chǔ)器生產(chǎn)線上，全年加工的12萬(wàn)片晶圓的全過(guò)程中，兩個(gè)反應(yīng)臺(tái)在兩個(gè)刻蝕應(yīng)用上刻蝕速度的差別1sigma小于0.7％（圖４）。

圖3. 2000片晶圓在Primo D-RIE®雙臺(tái)機(jī)的重復(fù)性測(cè)試

圖4. Primo D-RIE®雙臺(tái)機(jī)12萬(wàn)片晶圓在存儲(chǔ)器生產(chǎn)線上的重復(fù)性和匹配性

截至目前，Primo D-RIE®以及下一代產(chǎn)品Primo AD-RIE®在邏輯客戶(hù)的產(chǎn)線上的量產(chǎn)反應(yīng)臺(tái)已經(jīng)超過(guò)2000臺(tái)，并有近600個(gè)反應(yīng)臺(tái)在國(guó)際最先進(jìn)的邏輯產(chǎn)線上量產(chǎn)，其中相當(dāng)一部分機(jī)臺(tái)已在5納米及更先進(jìn)的生產(chǎn)線上用于量產(chǎn)。

中微公司首創(chuàng)了單反應(yīng)臺(tái)可以分別獨(dú)立操作也可以同時(shí)操作的雙反應(yīng)臺(tái)刻蝕反應(yīng)器，是占地面積小、輸出量高和成本低的刻蝕機(jī)。CCP和ICP的雙臺(tái)機(jī)已經(jīng)證明了可以覆蓋60％以上的刻蝕應(yīng)用。大量的生產(chǎn)線數(shù)據(jù)表明，雙反應(yīng)臺(tái)和單反應(yīng)臺(tái)刻蝕機(jī)呈現(xiàn)一樣的刻蝕性能、刻蝕穩(wěn)定性和可靠性。憑借行業(yè)首創(chuàng)的可獨(dú)立工作的刻蝕設(shè)備雙臺(tái)機(jī)技術(shù)，通過(guò)超過(guò)20年的技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)驗(yàn)積累，中微公司研發(fā)的電感耦合ICP刻蝕設(shè)備Primo Twin-Star®首次取得了0.2A的業(yè)界首創(chuàng)的刻蝕精度。該產(chǎn)品采用獨(dú)創(chuàng)的低電容耦合LCC 3D線圈設(shè)計(jì)，雙反應(yīng)臺(tái)腔體結(jié)構(gòu)并結(jié)合創(chuàng)新的反應(yīng)腔設(shè)計(jì)，可最大程度減弱非中心對(duì)稱(chēng)抽氣口效應(yīng)，可選多區(qū)溫控靜電吸盤(pán)（ESC）增強(qiáng)了對(duì)關(guān)鍵尺寸均勻性的控制，與其它同類(lèi)設(shè)備相比，具有低成本、占地小和高產(chǎn)出的優(yōu)異于特性，可應(yīng)用于大多數(shù)先進(jìn)邏輯和存儲(chǔ)器的刻蝕制程。

中微公司ICP雙反應(yīng)臺(tái)刻蝕機(jī)Primo Twin-Star®